大棚温湿度自动控制系统设计说明
温室大棚温度湿度自动控制系统设计

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald77想要实现对于一个地方湿度以及温度的控制,过去传统的做法是:使用湿度计以及温度计来对其湿度以及温度值进行测量,接着人工的方法来其进行加湿以及加热操作或者是采用适当通风以及降温设备来控制其的湿度以及温度。
但是使用湿度计以及温度计直接进行人工测量的缺点是其精度相对其他方式来说比较低,此外采用人工读数这种方式有可能产生很大的读数以及偶然误差,因此人工对于进行温湿度检测的方式不仅速度慢,精度低,实时性差,而且操作人员的劳动强度大。
如今科技的发展,带来了各个方面的进步,在温湿度的控制方面也不例外。
现代的控制主要是温湿度监测系统的出现,这是由各种模数转换器以及传感器等组成的,同时采用这种方式可以将其对湿度以及温度的检测速度提高很多,同时测量的精度方面有了一定的提高,并且能够在一定程度上降低了劳动强度,但有时候所采用的传感器定平稳性比较差,灵敏度比较低,就会导致其系统可靠性以及检测的精度还不够理想。
最近几年来,单片机和计算机的发展以及广泛应用,人们对相关检测的稳定性、准确性等方面的要求也越来越高。
本设计就是针对此问题,设计相对性能稳定、精度高的温度湿度控制装置。
该仪器可广泛应用于大棚、仓库、体育场等领域。
1 温室大棚温度湿度自动控制设计思路将单片机作为数据处理与控制单元,为了能够进行数据处理,单片机控制温度传感器经过处理的信号,把信号通过单总线传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到L E D 进行显示。
本系统可以实现多路信号采集与显示,通过进行数据的运算处理,发出控制信号达到控制对象正常的目的。
2 温室大棚温度湿度自动控制设计概况该文设计的系统由于利用了单片机及数字控制系统的优点,这样系统的各方面性能就可以得到显著的提高。
同时该系统能够广泛应用到温室塑料大棚、物资仓库、食品加工、热处理、冶金以及其他行业的温湿度检测之中。
大棚温湿度自动控制系统设计说明书

大棚温湿度自动控制系统设计摘要:本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统,采用SHT10作为温湿度传感器,LCD1602液晶屏进行显示。
SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信,由于它高度集成,已经包括A/D转换电路,所以使用方便,而且准确、耐用。
LCD1602能够分两行显示数据,第一行显示温度,第二行显示湿度。
这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度,将其显示在液晶屏LCD1602上,同时将其与设定值进行对比,如果超出上下限,将进行报警并启动温湿度调节设备。
此外,还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。
通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真,证明了该系统的可行性。
关键词:STC89C52RC,SHT10,I2C总线,独立式键盘,温湿度自动控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller forgreenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses theSHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved.Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (4)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (5)2.4 方案论证 (6)2.5 方案选择 (6)3 单元模块设计 (7)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.1.1 单片机最小系统 (7)3.1.2 液晶显示模块 (9)3.1.3 温湿度传感器模块 (10)3.1.4 报警电路的设计 (11)3.1.5 输出电路设计 (12)3.1.6 电源的设计 (15)3.1.7 按键电路设计 (16)3.1.8 串口通信电路 (17)3.2 元件清单 (19)3.3 关键器件的介绍 (21)3.3.1 STC89C52RC (21)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (24)4 系统软件设计 (28)4.1 软件设计的总体结构 (28)4.2 主要模块的设计流程框图 (30)4.2.1 主程序流程图 (30)4.2.2 SHT10子程序流程图 (32)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (34)4.2.4 输出控制子程序流程图 (36)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (38)4.3 软件设计所用工具 (40)4.3.1 Keil uVision4 (40)4.3.2 Proteus (40)5 系统调试 (42)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (42)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (44)6 结论 (47)6.1 系统的功能 (47)6.2 系统的指标参数 (47)6.3 系统功能分析 (47)7 总结与体会 (49)8 致谢 (50)9 参考文献 (51)附录1 系统的电路原理图 (52)附录2 系统仿真总图 (53)附录3 系统实物照片 (54)附录4 系统源程序 (55)附录5 英文参考资料 (58)1 中文翻译 (58)2 英文原文 (63)1 前言温室大棚作为一种高效的农业生产方式,与传统农业生产方式相比具有很大的优点。
大棚温湿度自动控制系统设计毕业设计

蜂鸣器报警温湿度传感器温室单片机大液晶显示加热器棚制冷器键盘输入继电器加湿器除湿器图2.2用单片机作为主控制器的控制系统2.4方案论证从功能上看,两种控制器都能满足要求。
PLC在工业控制领域用得比拟多,编程简单,而且抗干扰能力强。
但是本系统是用于温室大棚,并没有其他大型工业设备的干扰。
单片机用C语言编程,相对PLC的梯形图要复杂得多,但是编程更为灵活,可以实现复杂的功能。
从价格方面上看,单片机就比PLC具有很大的优势。
一个单片机只要几块钱,而一个很一般的PLC一般也要几百上千元。
另外,中国是农业大国,随着温室大棚越来越普及,农村对温湿度控制系统的需求也会越来越旺盛,因此虽然用单片机开发的周期较长,但是一旦完成开发,后期生产环节的边际本钱很小;而基于PLC的控制系统受制于PLC的高昂价格,价格难以降低。
2.5方案选择PLC和单片机都能作为主控制器进展设计,但是在价格方面单片机具有巨大优势。
综上所述,本次设计采用单片机作为主控制器。
第5页3单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1单片机最小系统图3.1单片机最小系统单片机最小系统包括单片机、电源电路、时钟电路和复位电路。
时钟电路用于产生单片机工作时候所必须的时钟信号,单片机在时钟信号的节拍下逐条地执行指令。
单片机有两种时钟信号产生方式,一种是内部时钟方式,另一种是外部时钟方式。
外部时钟方式是把已有的时钟信号从XTAL1或XTAL2送入单片,一般用于有多个单片机的情况,所以本设计中时钟电路采用内部时钟方式,选用12M的晶振和两个30pF的电容与片内的高增益反相放大器构成一个自激振荡器。
第6页电源电路后面的模块中会单独提到,用5V的直流电源。
下面着重论述一下复位电路。
图3.2上电+手动复位电路单片机的复位主要有上电复位和手动复位,之所以要进展复位,目的就是为了让单片机进入初始状态,比方让PC指向0000H,这样单片机才能从头运行程序。
因此上电的时候就要让单片机复位一次;在运行过程中,如果程序出错,也需要进展手动复位。
温室大棚自动控制系统设计说明书

温室大棚自动控制系统设计说明书一、引言温室大棚是一种用于农业生产的重要设施,它能够为作物提供稳定的生长环境,改善生产效率。
为了进一步提升温室大棚的管理水平和自动化程度,我们设计了一套温室大棚自动控制系统。
本文将对该系统的设计进行详细说明。
二、系统概述本系统旨在实现温室大棚内环境的自动监测和控制。
主要包括以下功能模块:1. 温度控制:通过温度传感器实时监测温室大棚内外温度,并根据设定的温度阈值自动调节温室大棚的通风和加热设备,以保持适宜的温度。
2. 湿度控制:利用湿度传感器监测温室大棚内外湿度,并通过控制喷水系统和通风设备,自动调节湿度水平,以满足作物的需求。
3. 光照控制:通过光照传感器实时检测温室大棚内外光照强度,并根据设定的光照阈值,自动控制灯光的开关以及遮阳网的卷取。
4. CO2浓度控制:利用CO2传感器监测温室大棚内CO2浓度,并通过控制通风设备和CO2供应系统,维持适宜的CO2浓度,促进光合作用。
三、硬件设计1. 传感器选择:根据温室大棚内环境监测需求,选择适当的温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2传感器,并与控制器进行连接。
2. 控制器选择:选择一款功能强大、可靠稳定的控制器,用于接收传感器数据、进行数据处理和控制信号输出。
3. 执行器选择:根据温室大棚的需求,选择适当的通风设备、加热设备、喷水系统、灯光和CO2供应系统,并与控制器进行连接。
四、软件设计1. 数据采集:控制器通过与传感器的连接,实时采集温室大棚内环境的数据,包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度。
2. 数据处理:通过对采集的数据进行处理,分析温室大棚内环境的变化趋势,判断当前是否需要进行调控。
3. 控制策略:制定合理的控制策略,根据设定的阈值和作物需求,自动调节通风、加热、喷水、灯光和CO2供应等设备的工作状态。
4. 用户界面:设计一个友好的用户界面,使操作人员能够方便地监控温室大棚内环境的数据,并进行手动控制。
温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析

温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析温室大棚是一种用于种植蔬菜、花卉等植物的设施,通过人工调控环境条件,提供恒定的温度和湿度,增加作物的产量和品质。
为了实现对温室大棚温湿度的监测和调控,设计了一个温室大棚温湿度监测系统,并对其性能进行了分析。
温室大棚温湿度监测系统的设计目标是实时监测和记录温室内的温度和湿度,并能根据设定的阈值进行报警,实现远程监控和控制。
该系统主要由传感器模块、数据采集模块、通信模块、控制模块和人机界面组成。
传感器模块是该系统的核心部分,用于检测温室内的温度和湿度。
常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等,其精度和稳定性较高。
传感器将采集到的温湿度数据转化为电信号通过模拟-数字转换器(ADC)传送给数据采集模块,完成数据的采集和处理。
数据采集模块负责接收传感器模块传来的数据,并对数据进行处理和存储。
该模块通过微处理器将数据转化为数字信号,并将数据存储在存储器中,以便后续的数据分析和查询。
同时,该模块还可实现对传感器的参数设置和控制。
通信模块用于实现系统与外部设备的数据传输和远程控制。
该模块可选择无线通信方式,如Wi-Fi、蓝牙等,也可以选择有线通信方式,如以太网、RS485等。
通过与上位机或者手机APP的交互,实现对温室大棚的实时监测和控制。
控制模块是根据采集到的温湿度数据和设定的阈值进行控制操作。
当温湿度超过设定的阈值时,控制模块会触发报警装置,以提醒操作人员进行调节。
同时,控制模块还可以根据设定的控制策略,自动调节温室内的温湿度,以保持恒定的环境条件。
人机界面是操作人员与监测系统进行交互的平台。
通过人机界面,操作人员可以实时查看温室内的温湿度数据,并进行参数的设定和控制命令的下发。
界面设计应简洁直观,方便操作人员快速理解和操作。
对于温室大棚温湿度监测系统的性能分析,主要从以下几个方面进行评价:1. 精度和稳定性:传感器的精度和稳定性直接影响数据的准确性。
应选择精度高、稳定性好的传感器,减小误差和波动。
大棚仓库温湿度自动控制系统的毕业设计

系统的应用场景和意义
应用场景:大棚仓库温湿度自动控制系统适用于农业大棚、食品仓库、 药品存储等需要精确控制温湿度的场所。
意义:该系统能够提高存储物品的品质和延长保质期,降低因温湿度失 控而产生的损失,提高生产效益和安全性。
系统的基本组成和原理
温湿度传感器: 实时监测大棚 仓库内的温湿
度数据
控制器:根据 传感器数据自 动调节温湿度
大棚仓库温湿度自动控 制系统的毕业设计
汇报人:
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01
大棚仓库温湿度自动控制 系统的概述
02
大棚仓库温湿度自动控制 系统的硬件设计
03
大棚仓库温湿度自动控制 系统的软件设计
04
大棚仓库温湿度自动控制 系统的测试与验证
05
大棚仓库温湿度自动控制 系统的应用前景与展望
06
添加章节标题
大棚仓库温湿度 自动控制系面布局:简洁明了,操作方便 温湿度显示:实时更新,准确显示 控制功能:一键操作,快速响应 报警功能:及时提醒,保障安全
大棚仓库温湿度 自动控制系统的 测试与验证
测试环境的搭建
测试场地:选择一个适合大棚仓库 温湿度自动控制系统的场地进行测 试
测试网络:确保测试场地内的网络 连接稳定,以便实时传输数据
系统的定义和功能
系统的定义:大棚仓库 温湿度自动控制系统是 一种通过自动化技术对 大棚仓库内的温湿度进 行监测、调节和控制的 系统。
系统的功能:大棚仓库温 湿度自动控制系统具有实 时监测、数据记录、异常 报警、自动调节等功能, 能够有效地保证大棚仓库 内的温湿度环境,提高农 作物的生长质量和产量。
性能优化建议: 根据测试结果, 提出针对性的优 化建议,提高系 统的性能表现
温室大棚自动控制系统设计说明书

温室大棚自动控制系统设计说明书本文旨在介绍温室大棚自动控制系统的设计说明书。
一、引言自动控制系统在农业领域的应用越来越广泛,其中,温室大棚自动控制系统能够提供更好的环境条件,提高农作物的产量和质量。
本文将介绍温室大棚自动控制系统的设计方案。
二、系统概述温室大棚自动控制系统旨在通过对温室内环境的监测和调节,实现温度、湿度、光照等多个参数的自动控制,以提供适宜的生长环境。
三、硬件设计1. 传感器选择为了实时监测温室内的环境参数,我们选择了温度传感器、湿度传感器和光照传感器作为主要的监测设备。
这些传感器能够精确地获取环境参数的数据。
2. 执行器选择为了实现对温室内环境的调节,我们选择了风机、加热器和光照灯作为主要的执行器。
通过控制它们的运作,可以调节温度、湿度和光照。
四、软件设计1. 数据采集与处理通过传感器采集到的环境数据需要经过处理,我们选用了嵌入式控制器对数据进行采集和初步处理,确保数据的准确性和实时性。
2. 控制策略设计基于环境数据采集和处理结果,我们设计了相应的控制策略,包括温度控制、湿度控制和光照控制等。
通过合理的控制策略,保证温室内环境的稳定性和适宜性。
五、系统测试与优化在系统设计完成后,我们将进行系统的测试与优化。
通过对系统运行的实时监测和数据分析,我们将不断调整和优化系统的参数和控制策略,以提高系统的性能和效益。
六、结论温室大棚自动控制系统的设计说明书中,我们介绍了系统的概述、硬件设计、软件设计以及测试与优化等内容。
通过该系统的应用,可以提高农作物的产量和质量,实现农业生产的自动化与智能化。
七、参考文献[参考文献列表]。
温室大棚自动控制系统设计说明书

LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计题目温室大棚自动控制系统设计学生姓名马海祥学号08220221专业班级08级自动化(2)班指导教师王志文学院电气工程与信息工程学院答辩日期摘要进入21世纪以后,我国温室种植技术得到了迅速的发展.以反季节蔬菜种植为主的温室大棚种植对科学技术的依赖有了更高的要求,温室大棚成为种植植物必不可少的设施之一。
温室大棚的自动控制系统就是利用科学技术对温室大棚内的环境参数(包括温度、湿度、光照以及二氧化碳浓度等)进行控制,使植物能够更好更快的生长。
温室种植有利于提高农作物的质量和产量,创造更多的经济效益。
本次温室大棚自动控制系统的设计是采用西门子公司S7-200型号的PLC为核心来完成的。
控制系统由PLC、传感器、执行机构等组成.根据植物生长的最佳环境条件编制出温室大棚植物生长最佳环境管理程序表,储存在电子计算机的记忆装置中,电子计算机及根据程序表确认温室内参数,并给终端控制系统指令。
传感器向PLC输送监测的环境参数信息,根据PLC的指令输出来控制执行机构,使温室内的环境参数达到植物生长最佳环境。
关键字:温室;传感器;环境参数;可编程控制器;AbstractAlong with get into 21 century,the development of greenhouse is very fast in our country. Greenhouse is dependence on the higher requirement of science and technology. Greenhouse is growing plants one of the necessary facilities。
Greenhouse of the automatic control system is the use of science and technology in the greenhouse environment parameters (including temperature,humidity,light and carbon dioxide concentration, soon)control ,and make plant can be better and faster growth。
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大棚温湿度自动控制系统设计摘要:本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统,采用SHT10作为温湿度传感器,LCD1602液晶屏进行显示。
SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信,由于它高度集成,已经包括A/D转换电路,所以使用方便,而且准确、耐用。
LCD1602能够分两行显示数据,第一行显示温度,第二行显示湿度。
这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度,将其显示在液晶屏LCD1602上,同时将其与设定值进行对比,如果超出上下限,将进行报警并启动温湿度调节设备。
此外,还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。
通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真,证明了该系统的可行性。
关键词:STC89C52RC,SHT10,I2C总线,独立式键盘,温湿度自动控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved.Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (3)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (4)2.4 方案论证 (5)2.5 方案选择 (5)3 单元模块设计 (6)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2 液晶显示模块 (8)3.1.3 温湿度传感器模块 (8)3.1.4 报警电路的设计 (9)3.1.5 输出电路设计 (10)3.1.6 电源的设计 (12)3.1.7 按键电路设计 (13)3.1.8 串口通信电路 (14)3.2 元件清单 (15)3.3 关键器件的介绍 (17)3.3.1 STC89C52RC (17)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (19)4 系统软件设计 (22)4.1 软件设计的总体结构 (22)4.2 主要模块的设计流程框图 (24)4.2.1 主程序流程图 (24)4.2.2 SHT10子程序流程图 (25)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (27)4.2.4 输出控制子程序流程图 (28)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (29)4.3 软件设计所用工具 (31)4.3.1 Keil uVision4 (31)4.3.2 Proteus (31)5 系统调试 (32)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (32)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (33)6 结论 (36)6.1 系统的功能 (36)6.2 系统的指标参数 (36)6.3 系统功能分析 (36)7 总结与体会 (38)8 致 (39)9 参考文献 (40)附录1 系统的电路原理图 (41)附录2 系统仿真总图 (42)附录3 系统实物照片 (43)附录4 系统源程序 (44)附录5 英文参考资料 (46)1 中文翻译 (46)2 英文原文 (49)1 前言温室大棚作为一种高效的农业生产方式,与传统农业生产方式相比具有很大的优点。
温室农业生产可以获得高产和优质的蔬菜、花卉、瓜果,不仅可改变这些产品按自然季节供应的模式,延长其供应期,而且可在不同地方进行种植,达到所谓“地不分东西南北,食不分春夏秋冬”。
温室农业可以改变传统农业劳动力冬闲夏忙的安排,以小面积获得高产,减轻大面积的土地压力。
温室农业采用适时适量供水的优化用水同时配以微灌和高湿环境,可达到农业用水高效高产,按产品的数量平均计算,节省水分量是很大的。
这种设施系统可以从简易到全自动控制,适宜各种状况下的选择,特别是对于日光温室、塑料大棚,相对投资较少。
若能降低成本、采用经久耐用的低成本采光材料,发展前景将更为广阔,即使在一些偏远地区的农村、场所,也可以修建单个的温室和塑料大棚,进行环境控制下的蔬菜和瓜果的生产,改变这些地区的生活条件。
要想实现温室大棚高效增产的作用,对温湿度的准确控制是极其重要的。
温室空气湿度的日变化受天气、加温及通风换气量的影响,阴天或灌水后室空气湿度几乎都在90%以上。
晴天在傍晚关窗至次日早晨开窗前温室维持在高湿度。
室湿气遇冷后凝结成水滴附着在薄膜或玻璃的表面上,待到加温或日出后,室温度上升,湿度逐渐下降,附着在屋顶上的水滴随之消失。
温湿度的较大变化对农作物的生长十分不利,研究结果表明,由于植物体水分不足导致气孔关闭,首先妨碍了CO2的交换,而使饱和作用显著下降,特别是在缺水状况加剧时,给细胞原生质的生化作用带来影响,光合作用显著下降。
而温度在夜间下降过低也会影响光合作用的效率。
因此,非常有必要使用一套温湿度控制系统,以维持温室大棚的温度、湿度在一个合适的围,实现大棚农作物的水分、养分的有效供给,提高光合作用的效率,从而达到增产目的。
传统的温湿度控制是在温室大棚部悬挂温、湿度计,通过读取温、湿度值进而了解实际的温度和湿度,然后根据现检测的温湿度与额定值进行比较,看温湿度是否超过限定值,然后进行相应的通风或者相应的洒水。
这些操作都是人工的,耗费了大量的人力以及物力。
现在,随着国家经济的迅速发展,农业产业规模的进一步提高,大棚中培育出的农产品品种数量的逐渐增多,对于数量较多而又大型的大棚,传统的温湿度控制措施就出现了局限性。
这要求我们提高温湿度检测与控制技术,来满足对温室大棚建设的需要。
在本设计中,采用单片机来控制温湿度,不仅具有廉价、配置简单和灵活的优势,而且可以大大提高所测温湿度的技术指标,从而可以提高产品的数量和质量。
单片机因为它具有功能强、高可靠性、体积小、造价便宜和开发周期短这些优势,广泛用于自动化测量和控制现场设备,特别是在日常生活中发挥的日益重要的作用。
这次选用STC89C52RC作为主控制器,可以从按键电路输入设定的温湿度,通过温湿度传感器SHT10对温度、湿度信号进行采集,然后通过I2C总线与单片机通信,并将温湿度显示在液晶屏LCD1602上,单片机把它们与设定的值进行对比后决定是否报警,并启动空调设备对温湿度进行调节。
2 总体方案设计2.1 温湿度控制系统的设计指标要求本文要设计的大棚温湿度自动控制系统,要能够及时、准确地对温室大棚的温度、湿度进行采集,将其显示在LCD1602液晶显示器上,然后与设定的上下限值进行比较,如果超出限制则启动温度、湿度控制设备,并通过蜂鸣器报警,直到温湿度回到规定的围。
另外,还要能够通过按键修改设定的上下限。
为了能够满足农业生产的需要,此次设计要达到一下指标:(1)工作环境:温室大棚;(2)温度测量误差:±1℃;(3)测温围:0~+55℃;(4)湿度测量误差:±5%RH;(5)测湿围:0~100%RH;(6)通过键盘电路修改上下限:有;(6)温湿度报警:有;2.2 系统设计的原则2.2.1 可靠性可靠性是在设计过程中应该优先考虑的一个因素,一个控制系统必须要能稳定、可靠地工作,才能投入到生产实践中去。
如果系统的可靠性不能达标,那么系统出现故障的可能就会增大,造成很大的损失。
这种损失不仅包括经济上和信誉上的损失,而且可能会对人身安全产生威胁。
要提高控制系统的可靠性,那么就要注意以下几个方面:选用的元器件要有很高的可靠性;由于供电电源很容易产生干扰,所以应该对其采用抗干扰措施;对输入输出通道也一样,要采用抗干扰措施;在对电路板的设计时,要合理的布线和接地;软硬件都要进行滤波;系统要有自己诊断功能等。
2.2.2 性价比性价比也是一个系统设计中所要考虑的重要因素。
性价比高的产品更容易被消费者接收,但是设计过程中不能盲目地追求性价比,它应该建立在对产品性能要求的基础上,首先要满足性能要求,然后再设法降低产品成本。
2.3 方案比较2.3.1 方案一采用PLC作为主控制器。
使用PLC的最大优点在于PLC使用梯形图进行编程,编程语言形象直观,难度较低,因此开发周期短,便于扩展。
而且PLC抗干扰能力强,工作稳定可靠,这一点已被长期的工业控制实践所证明。